数位学习中自动产生互动评量的系统与方法

专利名称：数位学习中自动产生互动评量的系统与方法
专利说明数位学习中自动产生互动评量的系统与方法 本发明是有关于一种数字自动产生互动评量的系统与方法，其模块包括选择模块、人机界面编辑器、影音同步编辑器、以及播放模块等。利用结构化的编辑程序，解决以往数字学习中游戏互动评量的部份，特别是如何设计以角色扮演与情境式系统的评量系统，在数字内容系统中提供使用者与计算机互动与学习的机制，让使用者能有效提升学习效果，解决数字学习(E-learning)中最困难设计的部份，提升数字学习系统设计与实施的效率，可提供数字学习的系统设计者快速有效的设计多样化及趣味性的数字内容。在数字学习内容设计中，除了知识解说外，最重要的即是互动教学与学习效果的评估，而这部份也是数字内容设计最困难、最耗费心力的部份，如何有多样化趣味性的设计，更是数字内容产品成功与失败的关键，以往数字学习内容互动评量模式，常是采用类似是非题、选择题型的设计，如此容易使数字产品单调化、平乏化，使数字产品无法让使用有较高的兴趣，致使无法发挥数字内容可超级链接的特性。
一般习知之数字学习系统中，互动与评量的架构多半为单调型式，例如是非题、选择题，一般使用者无法溶入情境，多样化互动评量的设计，是数字学习系统设计者的重要挑战，如何提出一个模型化、有系统建构建各种多种化互动评量模型，让系统设计者能依据模块化点选的原则，利用预先归纳与设计的模块，让系统设计者可快速有效设计多样化的互动模式，如何利用模块化的架构，提供系统设计者经由系统辅助点选并施实多样化的互动评量系统，着实是数字学习系统设计可改进及重视的要点。
先前有关互动评量的发明，例如2002年7月21日公开的编号00495703号的专利，名为「计算机辅助学习系统与方法」的发明专利是一种计算机辅助学习系统，可自课程数据库读取一课程数据，并可检验学习者对于课程数据的学习成效，但没有自动产生互动评量的机制。
另有2004年3月11日公开的公开的公开号为00579470号的专利，名为「中文文章评量方法与系统及其计算机读取媒介」揭露一种中文文章评量方法，依据中文数据/词库将中文文章进行断词与词性标注，判断每一词是否为错别字，并计算中文章中之错别字的数目，这些皆无法符合一般学习情境的互动评量设计，无法有效产生互动评量的机制。
因此，如何针对上述问题而提出一种数字学习产生互动评量的系统及方法，不仅可改善传统之缺点，又可具有多样化、趣味化的互动评量型态的特色，长久一直是使用者殷切盼望及本发明人念兹在兹者，而本发明人基于多年从事于数字学习架构及方法，与相关产品之研究开发实务经验，乃特潜心研究并配合学理之运用，提出一种自动产生互动与评量之系统，设计合理且有效增进教学效果之发明。鉴于上述习知，数字学习无法快速设计互动评量功能的缺点，本发明提供一种可自动产生互动评量的系统与方法，使用者利用模型化的概念，提供设计者多样化、可快速实施完成等特性，使数字学习系统设计能更有效率、更多样化、更趣味化。
本发明包括有(1)选择模块141，(2)人机界面编辑器142，(3)影音同步编辑器143，(4)播放模块144，(5)评量模型数据库151，(6)多媒体数据库152，以及(7)互动评量系统库153等模块，如

图1、图2(a)、图2(b)、图2(c)所示，设计者利用选择模块141选择合适的互动评估模块，并确定所选定评量的题型，如图2(a)、图2(b)、图2(c)，是非题、选择题、填充题、配合题、组合题、连续选择题、概算题、分类题、绘图题、大富翁题、坐标问题、动能配合题等，再用人机界面编辑器142与影音同步编辑器143设计新系统的图、音界面建立新系统如图3，并可用播放模块144浏览新系统，以测试其可行性，本系统各模块说明如下选择模块141提供设计者从评估模型数据库中选取合适的互动评估模型，本发明将有系统归纳数21种常使用的互动评量模型，如图2(a)、图2(b)、图2(c)所示，其中互动评量系统的流程有一定程序，如图4所示，其中每个模型皆需定义一组画面，以及每个画面有那些区域、有那些组件所组成，如图5(a)、图5(b)所示，即为其中一题型(是非题)的规格范例，设计者利用这些预设的系统模型，选取其中合适的模型套用，包括定义题型、场景、配分区、答案区、题目区、年级版本选择区等，可加速互动评量设计的速度。
人机界面编辑器142提供设计者编辑互动评量系统的机制，利用多层次的概念，可从多媒体数据库选取适当的多媒体组件，并将多层次影像合成为一个有情境的人机界面，可编辑场景、记分区、答案区，如图6，题目区、年级与版本选择区等，提供设计者快速产生雏型系统的机制。
影音同步编辑器143提供设计者编辑互动评量系统背景音乐与音效的机置，包括动画音效、背景音乐、换页音乐、答对答错音效等，让互动评量系统不仅有动画，并且有与动画同步的音效，画面中各事件的音效，如图7，使其更具声光效果。
播放模块144让人机界面编辑器与影音同步编辑器所产生互动评量系统，可实时呼叫播放，呈现所设计的互动评量系统，提供设计者测试与可行性分析的操控环境。
评量模型数据库151有系统依据互动评量设计专家多年的工程经验所归纳的评估模型，如图2(a)、图2(b)、图2(c)、图4、图5(a)、图5(b)，建立系统预设的模型，模型将包括定义题型、场景、配分区、题目区、答案区、年级版本选择与识别区等特性区的属性，提供设计者可套用的基础，可加速设计速度。
多媒体数据库152将系统将常用的图像与音效组件，有系统储存于计算机档案中，设计者可快速调用，系统预定定义的组件，使能快速建置互动评量雏型系统。
互动评估系统库153将依上述程序所建置完成的互动评估系统，储存于计算机的数据库中，系统可实时调用播放。本发明系为一种数字学习自动产生互动评量的系统与方法，首先，系统架构可参阅图1包括二部份，其中处理程序模块有(1)选择模块141，(2)人机界面编辑器142，(3)影音同步编辑器143，(4)播放模块144；另数据库模块有(5)评量模型数据库151，(6)多媒体数据库152，(7)互动评量系统库153等模块。而本系统开发的流程图则可参阅图8，包含选择互动评估模块S801、编辑人机界面S802、影音同步编辑S803、播放雏型系统S804、是否满意雏型互动评量系统S805、储存新的互动评量雏型系统S806等。本系统可自动产生的互动评量系统如图7，本流程所包含的各步骤详细说明如下(1)选择互动评估模块S801为一种依据互动评量设计工程师多年的工作经验，并深入探讨目前全世界各种著名数字学习产品所归纳而得的互动评量模块数据库，如图2(a)、图2(b)、图2(c)，本模块从评估模型数据库151，选择合适的评量模型，各模型的处理流程，如图四所示，包括有(1)游戏说明页S401，(2)开场画面S402，(3)贴上题目、答案于正确位置S403，(4)题目画面与动画S404，(5)答对答错动画S405，(6)计分程序S406，以及(7)荣誉榜S407等步骤，其中每个步骤的画面皆有定义如图5(a)、图5(b)，即为范例模型是非题画面定义的说明档案，其中各类包括定义场景、画面特效、题型、题目区、答案区、配合区、年级、版本选择与示别区等，本模块选定后，再利用人机界面编辑器与影音同步编辑器快速编辑互动与评量雏型系统。
(2)编辑人机界面S802利用多媒体数据库中所预设的图像组件，利用多层次的架构，有前景、中景、背景的原理，实时影像合成，其中题目画面有题目区，有答案区、记分区、年级与版本选择与识别区以及画面特效等，依据所选择的模块完成各个影像的属性，以便能自动编辑与合成影像，如图6所示。
(3)影音同步编辑S803将已经编辑好的人机界面配上音效及背景音乐以及各事件的相对音效，使系统能影音同步，促进使用者能溶入情境，使其形成完整的多媒体系统，可让使用者能溶入主题之中，如图7所示。
(4)播放雏型系统S804系统所建置好的互动评量雏型系统，可实际播放并测试其可用性与可行性，提供设计者浏灠与操控新系统的环境，如果功能有所不适可再重新设计与规划，如此周而复始，止于至善。
(5)题否满意雏型互动评量系统S805设计师可实际浏览已经实施完成的新的雏型互动评量系统，利用计算机的执行预览与测试新系统的可行功能性是否健全与满意，如不满意钊重新回S801的步骤再执行。
(6)储存新的互动评量雏型系统S806将新的雏型系统储存入数据库，并设定一些系统参数，以方便检索与调用。图1数字学习中自动产生互动与评量的系统架构。
图2(a)、图2(b)、图2(c)互动评量模型范例清单。
图3人机界面编辑器与影音同步编辑器示意图。
图4互动评量驱动方式之流程图。
图5(a)、图5(b)是非题评量模型规划范例示意图。
图6人机界面编辑器示意图。
图7影音同步编辑器示意图。
图8互动评量雏型系统产生之流程图。110 输入装置
120 计算机系统130 输出装置140 处理程序模块141 选择模块142 人机界面编辑器143 影音同步编辑器144 播放模块150 数据库模块151 模型数据库152 多媒体数据库153 互动评估系统库。
权利要求
1.一种用于数字学习中自动产生互动评量的系统，利用系统预设计的互动评量模型，可快速建置互动评量雏型系统，系统至少包括下列处理模块(1)选择模块提供设计者选择互动评量模型、定义评量的题型；(2)人机界面编辑器提供设计互动评量系统的人机界面，利用多层次的概念，定义互动评量系统答题画面、答对答错画面、各题的切换以及各画面的背景、中景、前景等；(3)影音同步编辑器提供设计者定义互动评量系统，各画面各动画的音效以及背景音乐；(4)播放模块提供播放互动评量雏型系统的浏览工具，使用者可测试所定义的互动评量的新系统。(5)如申请专利范围第1项所述之数字学习中自动产生互动评量的系统，其中该系选一计算机装置、一数据库装置，以及扫描机之组成群组中之一组。(6)如申请专利范围第1项所述之数字学习中自动产生互动评量的系统，其中该系选一显示屏幕以及一喇叭之组成群组中之一组。(7)如申请专利范围第1项所述之数字学习中自动产生互动评量的系统，其中选择模块，包括定义题目区、答题区、记分区、功能区、年级版本选择区与识别区，各区的地址与动线。(8)如申请专利范围第1项所述之数字学习中自动产生互动与评量的系统，其中评量的题型，为模型料库所定义的各种互动评量模型。(9)如申请专利范围第1项所述之数字学习中自动产生互动评量的系统，其中选择模块，包括定义互动评量驱动方式、驱动流程、各画面题目组件的定义。(10)如申请专利范围第1项所述之数字学习中自动产生互动评量的系统，其中人机界面编辑器，包括选定各画面的前景、中景、背景等多层次影像对象，各画面切画的影片的驱动方式，以及各画面中的各区域的影像对象。(11)如申请专利范围第1项所述之数字学习中自动产生互动评量的系统，其中影音同步编辑器，包括定义背景音乐、各动画的音效、答对答错音效、画面切换音效。(12)如申请专利范围第1项所述之数字学习中自动产生互动评量的系统，其中播放模型，包括互动评量雏型系统的浏览与功能测试。
2.一种用于数字学习中自动产生互动评量系统库的数据库系统，储存系统预定数据、图像、音效与音乐组件，系统至少包括下列数据库模块(1)模型数据库提供储存互动评量的各种模型，让设计者可快速选择各种互动评量系统；(2)多媒体数据库提供各种系统预设或使用者定义的各种影像对象库与声音对象库，可供设计者实时调用；(3)互动评量系统库提供储存设计者设计好的互动评量系统，可随时提供播放模块调用播放。(4)如申请专利范围第2项所述之数字学习中自动产生互动评量系统库的数据库系统，其中模型数据库，包括本系统所预先归纳的各种互动评量模式，可使用者订新增的互动评量模式。(5)如申请专利范围第2项所述之数字学习中自动产生互动评量的数据库系统，其中多媒体数据库，包括互动评量系统各画面所需要的各种影像、图片、音效、音乐组件。(6)如申请专利范围第2项所述之数字学习中自动产生互动评量的数据库系统，其中互动评量系统，包括系统已实施完成的各种互动评量雏型系统。
3.一种用于数字学习中自动产生互动评量的方法，该系统产生之操作包括下列步骤(1)选择互动评量模块设计者由评估模型数据库中调出合适的模块，确定可完成新的互动评量的模型；(2)编辑人机界面设计者定义新的互动评量系统，各画面的影像对象以及各种切换画面的型式；(3)影音同步编辑定义新的互动评量系统各画面、各事件的音效及背景音乐；(4)播放雏型系统测试新的互动评量雏型系统的功能性与可行性；(5)储存新的互动评量雏型系统将已测试完成的新系统，存入数据供随时可检索与调用。
(6)如申请专利范围第3项所述之数字学习中自动产生互动评量的方法，其中选择互动评量模块，可浏览各种模块的范例、驱动方式说明、适用方法等信息。(7)如申请专利范围第3项所述之数字学习中自动产生互动评量的方法，其中编辑人机界面，包括定义各画面中的影像对象及各区域功能、驱动方式、画面切换的方式。(8)如申请专利范围第3项所述之数字学习中自动产生互动评量的方法，其中影音同步编辑，包括定义各事件的对应音效、各画面的背景音乐与各事件的音效。(9)如申请专利范围第3项所述之数字学习中自动产生互动评量的方法，其中播放雏型纟统，包括随时调用已定义完成的互动评量系统，测试其功能可行性与方便性。(10)如申请专利范围第3项所述之数字学习中自动产生互动评量的方法，其中储存新的互动评量雏型系统、定义名称与索引方式，以便使用者随时的调阅、查询与检索。
全文摘要
本发明揭露一种数字学习自动产生互动评量的系统与方法，其处理模块包括选择模块、人机界面编辑器、影音同步编辑器、以及播放模块等。本系统利用系统预先建构的评估模型数据库以及多媒体数据库，使能快速建构新的互动评量系统。首先互动评量系统工程师将新的评估模型建入评估模型数据库中，并撰写好驱动程序，之后数字内容设计师可调用数据库的互动评量模型，为所设计数字内容的评量系统，如此可有效提升数字内容中最困难部份，即互动评量系统的实施与制作的时程，利用评估系统模块化的设计缩短数字内容实施的时间。
文档编号G09B7/00GK101064073SQ20061020038
公开日2007年10月31日 申请日期2006年4月25日 优先权日2006年4月25日
发明者洪永城 申请人:杭州草莓资讯有限公司